激光开槽、埋槽电极硅太阳电池

报道一种新颖的激光开槽、埋槽电极硅太阳电池的结构、工艺流程及其研制结果。在ＡＭ１．５，２５℃，１００ｍＷ／ｃｍ２的条件下，以面积为４５ｃｍ３的３６片硅片研制的硅太阳电池的输出参数的平均值为ＪＳＣ＝３６．１ｍＡ／ｃｍ２，Ｖ∞＝６３３ｍＶ，Ｆ．Ｆ．＝０．７９８，η＝１８．２３％，最后分析了种高性能硅太阳电池的设计特点。     

硅太阳电池光谱响应测试系统研制

文章介绍了用分光光度计、精密锁相放大器等制作的太阳电池光谱响应光谱响应测量系统的方法及测量结果。该系统简单可靠,解决了 光谱响应测量的难题。     

n型Si接触电极系统研究

用电子束蒸发方法，在ｎ型硅上制作不同的复合金属－ｎ型硅接触系统。对接触系统的接触电阻、机械牢固度、稳定性进行了试验，实验结果表明，Ｍｇ／Ａｌ－ｎＳｉ接触系统具有很低的接触电阻，其比电阻为１．４×１０－６Ω·ｃｍ￣２，并且有良好的机械牢固度，耐高温冲击和高温环境的侵蚀。     

钝化硅太阳电池减反射膜的研究

从多层膜系在某一波长的反射率的计算原理和计算方法入手，采用等效分界面和权重反射率Ｒｗ的概念，给出了多层膜系优化的普适方法．具体计算了钝化太阳电池（含ＳｉＯ２钝化层）的单层减反射膜和双层减反射膜的优化设计，给出了常用减反射材料的最佳膜厚值，并得出结论：双层膜的减反射效果优于单层膜，平面双层减反射膜的权重反射率Ｒｗ小于６％，加微槽结构后降至２％以下（ＳｉＯ２钝化层厚度为２５ｎｍ）．     

选择性发射极太阳电池的制作

文章提供了一种一次扩散制作选择性发射极太阳电池的方法，并利用该方法制作了选择性发射极太阳电池。这种方法所制得的选择性发射极太阳电池比用同种硅材料制得的常规BSF太阳电池具有较大的优势：在氧化工艺后，其少子寿命比常规BSF太阳电池的高，其平均光电转换效率也高出0．6个百分点左右，而其短波段的光谱响应优于常规BSF太阳电池。最后指出了这种方法可以实现选择性发射极硅太阳电池的工业化生产。     

MINP和PESC高效率硅太阳电池的分析

本文根据研制成的两种新型高效率硅太阳电池——MINP和PESC电池,重点分析其特点及取得较高光电转换效率之机理。     

硅太阳电池解析模型分析与参数修正

通过对硅太阳电池的数学模型的分析,文章给出了一种利用硅太阳电池的开路电压、短路电流以及最大输出功率点处的电压、电流确定模型参数的方法,并提出不同光强下硅太阳电池的模型参数修正方法;对硅太阳电池进行了仿真及实验测量;数据分析结果表明,该方法确定的模型在低倍光强下能够反映硅太阳电池的特性.     

硅太阳电池聚光光伏组件的温度场有限元分析

本文介绍了利用有限元方法分析模拟硅太阳电池聚光光伏组件的温度场,得到影响硅太阳电池聚光光伏组件温度变化的主要因素,为硅太阳电池聚光光伏组件的散热设计提供依据。     

镍与金背电极的CdTe太阳电池的性能对比

通过对比实验，研究了用Au和Ni作为背电极对CdTe太阳电池性能的影响和机理．用Ni替代Au作为背电极后的CdTe太阳电池短路电流密度有所增加，最大增幅达到40．31％，导致电池的转换效率增加，最大增幅达到30．57％．分析认为，用Ni替代Au作为背电极后能提高短路电流密度的主要原因在于光生电流密度大大增加．用Ni替代Au作为CdTe太阳电池的背电极，可以将电池的转换效率提高至少一个百分点．     

金属In与掺Nb的SrTiO3金属半导体接触研究

研究了金属In与掺不同Nb浓度的SrTiO₃（Nb-STO）衬底之间构成的金属半导体结（金-半结）。测量了不同温度下的I-V曲线。在掺杂浓度为0.05 wt.%衬底构成的金-半结I-V曲线中,反向电压部分得到的有效因子n在1.05～1.10之间,且随温度变化很小,而正向的n很大,表明出势垒随着偏压的变化改变很大。金属In与Nb-STO衬底之间构成的金-半结在浓度为0.05 wt.%和0.7 wt.%的掺杂情况下,结点都表现出非线性的I-V关系,均不能视为欧姆接触。     

RTP硅太阳电池的研究进展

用快速热处理(RTP，Rapid Thermal Processing,)制备太阳电池p—n结开辟了一种新的低成本技术。这些年许多科研机构对RTP系统的设计、RTP快速扩散模型、RTP制作器件做了深入的研究。文章主要介绍了RTP快速扩散模型和回顾了RTP硅太阳电池的发展过程，提出了RTP硅太阳电池研究的一些发展方向。     

聚光与冷却条件下常规太阳电池的特性

为进一步开发常规电池的聚光光伏热电系统提供指导和依据,设计加工了太阳能电池的冷却换热器,建立了聚光条件下太阳电池热电性能试验系统,并对聚光强度为0.85～20kW/m2、无冷却和采用水自然对流冷却条件下常规太阳电池的热电特性进行了试验测试,研究结果表明,常规太阳电池入射光强为1kW/m2的峰值输出功率为66W/m2;采用聚光但不进行冷却,入射光强为3.3kW/m2时仍有较高效率,此时其峰值输出功率为177.7W/m2,是不聚光的2.7倍。采用聚光并进行冷却后,常规电池在光强为6kW/m2时仍有较高效率,此时其峰值输出功率为318.5W/m2,是不聚光的4.8倍;当光强在1～20kW/m2范围内的时候,设计加工的换热器能够保证在聚光状态下太阳电池低于60℃,使电池在较高的转换效率下工作。     

氢化纳米非晶硅(na-Si:H)p-i-n太阳电池

文章报道了通过适当氢稀释(RH=15)和合适的衬底温度(Ts=170℃)下,用PECVD制备得到的宽带隙氢化纳米非晶硅(na-Si:H)薄膜,并将其用作pin太阳电池的本征层。经过电池结构和工艺条件的优化设计,在p/i,i/n界面插入渐变带隙缓冲层,制备出了glass/ITO/p-a-SiC:H/i-na-Si:H/n-nc-Si:H/Al结构的pin太阳电池。电池初始开路电压(Voc)高达0.94V,同时还能保证0.72的填充因子(FF)。光电转换效率(Eff)达到8.35%(AM1.5,100mW/cm2)。     

Low energy H+ effects on the photovoltaic and optical properties of polycrystalline silicon solar cells

Low energy hydrogen ion was used to passivate the electrically active defects existing in grains and grain boundaries of polycrystalline silicon solar cells. Short-circuit current of H⁺ implanted cells remarkably increased before and after preparing TiO₂AR (antireflective) coating. The measurements (at λ=6328 Å) of the optical properties of H⁺ implanted silicon samples show that: the value of absorption coefficient reached the level of a-Si; refractive indexn and ref?ectivityR significantly decreased; the optical band gap increased from 1.1 eV to 1.3 eV. The results indicate that Si-H bonds have been formed after H⁺ implantation. The calculation shows that the optical thickness cycle of TiO₂ AR coating will reduce correspondingly in order to obtain the optimum optical match between AR coating and implanted silicon since refractive index decreases after H⁺ implantation.     

金属纳米粒子对非晶硅太阳能电池性能影响的理论模拟

使用时域有限差分(FDTD)方法,在标准太阳光下模拟非晶硅太阳能电池表面上有序排列的Ag或Au纳米颗粒对电池的光吸收增强效应.结果表明:通过改变金属颗粒的直径和粒子周期性间距等不同条件,光吸收的增强效应有规律地变化.结合AMPS-1D模拟软件对非晶硅电池的电学性能进行计算,在标准太阳光下,使用直径为200 nm、周期性间距为600 nm的Ag纳米粒子可以使非晶硅电池效率的提高幅度达到23.4％.     

NaClO/IPA体系制备单晶硅太阳能电池绒面的研究

采用NaClO和IPA体系对单晶硅各向异性腐蚀制备绒面.通过紫外可见光光度计和扫描电镜对硅绒面的反射率、形貌进行了表征.结果表明,当NaClO为10%(质量分数,下同),IPA为5%,腐蚀温度为80℃,腐蚀时间为15 min时,能够得到均匀单晶硅绒面,硅片平均反射率达15%左右;与传统的Na OH/IPA腐蚀体系相比,该工艺制得的单晶硅绒面结构反射率低,有利于太阳能电池性能的提高.     

晶体硅太阳电池表面钝化的研究

文章从理论上分析了太阳电池的表面复合及重掺杂效应。在实验上采用二氧化硅作为钝化膜,比较了两种不同表面浓度的太阳电池片钝化效果,得出低表面浓度的太阳电池片比高表面浓度的太阳电池片的开路电压要高,短波光谱响应要好。开路电压和短波光谱响应的提高主要来自于前表面的钝化和适当地降低了表面浓度。     

The use of electro-deoxidation in molten salts to reduce the energy consumption of solar grade silicon and increase the output of PV solar cells

Solar photovoltaics, based upon silicon, are the most popular form of solar cell with efficiencies around 20%. These efficiencies can be further increased by employing light trapping schemes to minimise optical losses through scattering and reflection which enhances the amount of light absorbed and number of photo-carriers generated. Typical approaches employ antireflection coatings (ARCs) or texturise the surface of the silicon disks, so that the structure consists of an array of needles which can absorb most of the light. Usually, these structures are created by leaching the silicon with hydrofluoric-based acids or by reactive ion etching (RIE) methods. This paper reviews some of the methods for improving the energy efficiency of silicon production, and describes the use of electro-deoxidation of SiO2 layers, on silicon, in molten calcium chloride to form nano-porous black silicon (b-Si) structures. By coating b-Si surface with TiO2, a common ARC, extremely black surfaces with negligible reflectance of about 0.1%, are produced, which can have applications for low-cost high efficiency solar cells.     

聚光型混合光伏光热系统热电性能分析

混合光伏光热(PV/T)系统将光伏组件与太阳能集热器组合在一起,能够同时提供电能和热能,具有较高的太阳能综合利用效率.建立了具有平板式蛇形冷却通道的聚光型混合光伏光热系统的三维稳态模型,对其中的光电光热转换以及流体流动和传热过程进行了数值模拟,得到了聚光比、冷却流体质量流率、环境风速,以及是否加装玻璃盖板等对系统性能影响的规律.